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기계공학/기계역학

파괴의 종류

by the artisan 2022. 2. 11.
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1 파단과 파괴

  - 파손(failure) : 재료에 외력이 가해져서 변형이된 상태(항복강도 이상으로 가해저 변형된 상태)
  - 파괴(fracture) : 재료에 외력이 가해져서 변형되고 2개 이상으로 분리된 상태

2 파괴의 종류
 1) 취성파괴(brittle fractur)
  - 구분가능한 소성변형없이 균열이 발생하고 급격한 속도로 전파되어 파괴되는 현상
  - 재료의 취화로 인해 비롯됨
   * 체심입방구조를 갖는 금속이 저온에서 발생되는 현상 포함
  - 안전관리상 취성재료는 파괴에 예측이 어려우므로 안전계수 10이상으로 설계해야함
 2) 연성파괴(ductile fracture)
  - 소성변형을 동반하여 일어나는 파괴형식으로 균열의 전파가 완만하여 거동이 예측가능하다.
  - 주요한 구조물은 연성재료를 이용하여 파괴를 관리할 수 있도록 해야한다.

3 기타 파괴
 1) 피로파괴
  - 부하와 제하가 되풀이되는하중에서 일어나는 파괴현상
   * 하중의 방향변화가 지속적임에 따라 손상 또는 균열이 점진적으로 증가 또는 진전되어 최종적으로 파괴를 일으킨다.
   * 반복적인 하중에 의해 beach mark 또는 미세띠(striation)를 형성한다.
  - 파괴에 이르기까지 거시적으로 인지할 수 있는 소성변형을 동반하지 않는다.
 2) 크리프파괴
  - 특정온도(일반적으로 고온)에서 재료에 하중을 가하면 항복응력이하에서도 시간이 지남에 따라 변형이 발생하고 정도가 심화되어 파괴되는 현상
   * 변형정도가 천이-보통-가속단계를 보임
  - 결정입계에서 파괴되는 현상
 3) 지연파괴
  - 오랜시간 하중이 가해지면 재료의 항복점보다 낮은 응력에서 파괴되는 현상
  - 발생원인
   * 수소취성파괴(hydrogen embrittlement cracking)
   * 응력부식파괴(SCC : stress corrosion cracking)에 기인한다.
   * 캐비테이션침식
   * 방사선파괴

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